Tvåfasig AC-servomotor

Tvåfasig AC-servo motor

I ett tidigare artikel har vi redan utforskat servo motorer. I denna kommer vi att fokusera på två- och trefasiga AC-servo motorer.

Statorn i en tvåfasig AC-servo motor är utrustad med två fördelade virningar. Dessa virningar är elektriskt förskjutna från varandra med 90 grader. En av dessa virningar kallas referens- eller fast fas. Den drivs av en konstant-spänningskälla, vilket säkerställer en stabil elektrisk inmatning. Den andra virningen kallas styrfas. Den får en variabel spänning, vilket möjliggör flexibel kontroll av motorns drift.

Anslutningsdiagrammet för den tvåfasiga AC-servo motorn visas nedan：

Styrfasen i en tvåfasig AC-servo motor drivs vanligtvis av en servoförstärkare. Rotationshastigheten och dragmomentet från roteraren regleras genom fasförskillnaden mellan styrspänningen och referensfasens spänning. Denna fasförskillnad fungerar som en viktig kontrollparameter; genom att ändra den, specifikt genom att växla fasrelationen från ledande till efterlämnande förhållanden eller vice versa, kan riktningen på roterarens rotation växlas.

Dragmoment-hastighets-karakteristikkurvan för den tvåfasiga AC-servomotorn illustreras i figuren nedan. Denna kurva ger värdefull information om hur motorns dragmoment varierar vid olika hastigheter, vilket är nödvändigt för att förstå och optimera dess prestanda i olika tillämpningar.

En negativ lutning i dragmoment-hastighets-karakteristikkurvan indikerar hög rotorresistans. Denna höga resistans ger motorn positiv dempning, vilket betydligt förbättrar dess stabilitet under drift. Noterbart är att kurvan förblir ungefär linjär över ett brett spektrum av styrspänningar, vilket säkerställer konsekvent prestanda under varierande elektriska inmatningar.

För att ytterligare optimera motorns responsivitet för svaga styrsignaler har ingenjörer utvecklat en specialdesignad motor känd som Drag Cup Servo motor. Genom att minska motorns vikt och tröghet tillåter denna design en snabbare och mer exakt reaktion även på de minsta förändringarna i styrspänningen. Figuren nedan visar den distinkta strukturen hos Drag Cup Servo motorn, med dess innovativa egenskaper som bidrar till överlägsen prestanda.

Drag Cup Servo Motor

Rotorn i en Drag cup servo motor är intelligenta tillverkad av en tunnväggad kop av icke-magnetisk ledande material. Inuti denna ledande kop sitter en stationär järnkärna, som spelar en viktig roll för att stänga magnetcirkuiten, vilket säkerställer effektiv magnetisk fluxlänk. På grund av rotorns smala struktur är dess elektriska resistans betydligt höjd. Denna höga resistans är inte bara en fysisk egenskap, utan en viktig prestandaförbättring, eftersom den direkt ger upphov till ett mycket högt startdragmoment. Med detta förbättrade dragmoment kan motorn snabbt accelerera från stillastående och svara med exceptionell agilitet på styrsignaler, vilket gör den till ett idealiskt val för tillämpningar som kräver snabb och exakt positionering, såsom i högpresterande robotik och precisionstillverkningsutrustning.

Tre-fasiga AC-servo motorer

Inom området för högeffektservo system har tre-fasiga induktionsmotorer integrerade med spänningskontrollmekanismer blivit arbetshästar för servotillämpningar. Tre-fasiga korgrotorinduktionsmotorer är av sin natur komplexa, starkt olinjära kopplade kretsenheter, vilket skapar utmaningar för att uppnå precisionskontroll. Genom att implementera avancerade kontrollstrategier som Vektorkontroll, även känd som Fältorienterad Kontroll, kan dock dessa motorer transformeras till linjära, decouplerade maskiner.

Denna sofistikerade kontrollmetod involverar noggrann reglering av motorns ström. Den strategiskt separerar kontrollen av dragmoment och magnetisk flöde, vilket skiljer två traditionellt sammanflätade aspekter av motoroperation. Denna separering är en teknologisk genombrott, eftersom det ger motorn möjlighet att leverera en förbluffande snabb hastighetsrespons och generera betydande dragmoment omedelbart. Konsekvent kan tre-fasiga AC-servo motorer styrd via Vektorkontroll leverera oförliknelig prestanda, som uppfyller de stränga kraven i högeffektservo tillämpningar med oföränderlig precision och märklig effektivitet. Oavsett om det gäller tunga industriella maskiner eller storskaliga automatiserade system, säkerställer dessa motorer smidig, korrekt och tillförlitlig drift under de mest krävande förhållandena.